一种高分辨率LED调光控制电路的制作方法

本发明涉及智能照明技术领域，具体涉及一种高分辨率led调光控制电路。

背景技术：

现有技术大都以恒压pwm崭波或者恒流形式对照明控制电路进行调光控制。

用恒压pwm斩波实现调光，精度上不理想，而且照明发光的灯珠，工作在高频开关状态，实际应用时，虽然人眼不能识别，但对一些动物以及需要照明+电子监控的场景上，影响实际使用的体验及效果。

用恒流形式调光，目前市面上有两类，一类也是让照明灯珠工作在间歇状态，不但会产生较大噪音，同样会产生如恒压pwm斩波类似现象。

一类采用调节恒流的基准形式，实现改变控制电路环路参考值，实现调节电流大小，且不会工作在间歇状态。但因现在的大部分中大功率电源拓扑架构，在输出电流减小到一定值后，电源控制电路进入间歇工作模式，此模式会在输出端产生一个跟随间歇工作频率的电压纹波，时led在低亮度时能看到明显的光线抖动，影响实际应用及体验。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明公开了一种高分辨率led调光控制电路，用于解决光照度，led照明灯珠平稳发光，没有高频间歇工作产生的光照不稳定的问题和大功率照明控制电路中，低亮度情况下的光线抖动的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明公开一种高分辨率led调光控制电路，包括控制中心、高频开关电源led驱动电路、电流采样电路及控制环路、电压采样及控制环路和mos管开关；其特征在于，所述控制电路启动时，若空载，其根据控制中心预设的初始值对高频开关电源led驱动进行环路控制，输出恒压模式；

所述控制电路非空载时，当输出电流达到控制预设的cc_ref值，输出恒流工作模式；

当外部调光信号接入dimm_in后，所述控制电路对调光信号进行判断，选择所匹配的模式，通过改变cc_control引脚的值改变输出电流的大小，实现调光。

更进一步的，所述控制中心包括模拟/数字转换引脚i_sense、vo1_sense、vo2_sense和dimm_in，其分别用于采样输出电流、输出工作电压vo1、输出工作电压vo2和外部调光信号输入；

所述控制中心包括模拟信号输出引脚，分别用于控制电压环路cv_control_1、电压环路cv_control_2和电流环路cc_control。

更进一步的，所述高频开关电源led驱动电路包括电压环路cv_control_1、电压环路cv_control_2和电流环路cc_control反馈环路；

所述控制中心预设的初始值为cv_ref_1、cv_ref_2、cc_ref、vo1_sense1、i_sense1和vmos，作为所述控制电路的参考基准值。

更进一步的，所述控制电路空载时，所述控制电路分别从vo1_sense引脚采集vo1的输出电压值，从vo2_sense引脚采集vo2的输出电压值，从i_sense引脚采集输出电流值，输入到所述控制中心并与所述控制中心预设的初始值vo1_sense1、i_sense1进行比较。

更进一步的，，输入由cx1、l1、l2、cx2组成emi滤波电路，抑制电源emi干扰，以及提升ems抗扰性能，由db1、c1组成整流滤波电路，将输入交流电整流成直流；经过u1、l3-a、l5-a、d2、q1、ec1及其外围电路控制后，将输入电压升压为400v恒压。

更进一步的，主功率转换时，由u2、q2、q3、t1、c6a、c6b及其外围电路构成llc一次侧功率回路，mos管工作在零电压开通状态；p1为副边电压、电流采样反馈闭环控制光耦，实时根据输出负载情况调整llc电路工作频率，p2为输出过压保护控制光耦，当输出过压时，p2三极管侧导通，将15v电压限流后灌入芯片8脚，以及关闭芯片vcc输入，使芯片关闭输出，主功率转换时，由u2、q2、q3、t1、c6a、c6b及其外围电路构成llc一次侧功率回路，mos管工作在零电压开通状态；p1为副边电压、电流采样反馈闭环控制光耦，实时根据输出负载情况调整llc电路工作频率，p2为输出过压保护控制光耦，当输出过压时，p2三极管侧导通，将15v电压限流后灌入芯片8脚，以及关闭芯片vcc输入，使芯片关闭输出，所述控制电路非空载并进行调光时，由d3a、d3b、t1-b、t1-c、ec6、ec7、ec8、ec9组成输出全波整流滤波电路，所述全波整流滤波电路将一次侧llc工作的高频电压、电流，整流成输出直流。

更进一步的，主功率转换时，当所述控制电路计算出调光信号作用后的输出电流大于i_sense1时，高频开关电源驱动继续由恒流环路控制，通过改变cc_control引脚的值，来改变输出电流的大小，来达到调光的目的；

若调低外部调光信号，所述控制电路继续降低cc_control引脚的值，调低输出电流；

当通过i_sense引脚采样的电流值，达到i_sense1时；先将cc_control的值固定不变，将vo2_sense采样的值输出到cv_conrtol2，并将vo1_sense的值加上vmos后的计算值，输出到cv_conrtol1；此时所述控制电路输出改变为由cv_conrtol2进行控制，当外部调光信号继续调低，通过缓慢减小cv_control引脚的电压值，来降低输出电压，使所述控制电路工作在线性区域，实现调光。

更进一步的，当外部调光信号由小变大时，i_sense引脚采样的电流值达到i_sense1时，所述控制电路先将cv_ref_1值输出到cv_conrtol1引脚，再将cv_ref_2的值输出到cv_conrtol2引脚，所述控制电路输出由cv_conrtol2控制变为由cc_control恒流控制。

更进一步的，当外部调光信号继续由小变大时，所述控制电路通过计算逐渐增大cc_control引脚的电压值，调大输出电流直到cc_control达到cc_ref,此时退出调光控制模式。

更进一步的，所述控制电路非空载并进行调光时，由d3a、d3b、t1-b、t1-c、ec6、ec7、ec8、ec9组成输出全波整流滤波电路，所述全波整流滤波电路将一次侧llc工作的高频电压、电流，整流成输出直流；

由cv_control_1电压控制环路控制输出在恒压工作状态时，输出电压恒定，此时q16为直通状态，输出电压跟随v01电压；

由cc_control电流控制环路控制输出在恒流工作状态时，输出电流恒定，此时q16位直通状态，输出电压跟随v01电压；

由cv_control2以及q16、q17、ec10及其外围电路控制输出在小功率状态下输出电压的稳定；，此时q16工作在放大区，控制输出电压恒定。

本发明的有益效果为：

本发明利用现有最先进的拓扑电路，实现超高效率的电源驱动，避免高效率拓扑结构，解决在输出低功率、待机状态下间歇工作时，影响照明控制电路的光照效果和灯光抖动问题，使光线平滑度接近日出、日落的效果。在植物照明、动物照明和养殖行业照明中能够借助本发明在尽可能节约能源的基础上，尽可能的模拟日出、日落，光线由暗变亮，再由亮变暗平滑变动，提升照明体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的电路原理图；

图2是本实施例中第一部分电路原理图；

图3是本实施例中第二部分电路原理图；

图4是本实施例中第三部分电路原理图；

图5是本实施例中第四部分电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例中公开如图1所示的一种高分辨率led调光控制电路，包括控制中心、高频开关电源led驱动电路、电流采样电路及控制环路、电压采样及控制环路和mos管开关，控制电路启动时，若空载，其根据控制中心预设的初始值对高频开关电源led驱动进行环路控制，输出恒压模式；

控制电路非空载时，当输出电流达到控制预设的cc_ref值，输出恒流工作模式；

当外部调光信号接入dimm_in后，所述控制电路对调光信号进行判断，选择所匹配的模式，通过改变cc_control引脚的值改变输出电流的大小，实现调光。

控制中心包括模拟/数字转换引脚i_sense、vo1_sense、vo2_sense和dimm_in，其分别用于采样输出电流、输出工作电压vo1、输出工作电压vo2和外部调光信号输入；

控制中心包括模拟信号输出引脚，分别用于控制电压环路cv_control_1、电压环路cv_control_2和电流环路cc_control。

高频开关电源led驱动电路包括电压环路cv_control_1、电压环路cv_control_2和电流环路cc_control反馈环路；

控制中心预设的初始值为cv_ref_1、cv_ref_2、cc_ref、vo1_sense1、i_sense1和vmos，作为所述控制电路的参考基准值。

控制电路空载时，控制电路分别从vo1_sense引脚采集vo1的输出电压值，从vo2_sense引脚采集vo2的输出电压值，从i_sense引脚采集输出电流值，输入到所述控制中心并与所述控制中心预设的初始值vo1_sense1、i_sense1进行比较。

控制电路空载时，由cx1、l1、l2、cx2组成emi滤波电路，由db1、c1组成整流滤波电路，将输入交流电整流成直流；经过u1、l3-a、l5-a、d2、q1、ec1及其外围电路控制后，将输入电压升压为400v恒压。

控制电路非空载并进行调光时，由u2、q2、q3、t1、c6a、c6b及其外围电路构成llc一次侧功率回路，mos管工作在零电压开通状态；p1为副边电压、电流采样反馈闭环控制光耦，实时根据输出负载情况调整llc电路工作频率，p2为输出过压保护控制光耦，当输出过压时，p2三极管侧导通，将15v电压限流后灌入芯片8脚，以及关闭芯片vcc输入，使芯片关闭输出。

控制电路非空载并进行调光时，当所述控制电路计算出调光信号作用后的输出电流大于i_sense1时，高频开关电源驱动继续由恒流环路控制，通过改变cc_control引脚的值，来改变输出电流的大小，来达到调光的目的；

若调低外部调光信号，所述控制电路继续降低cc_control引脚的值，调低输出电流；

当通过i_sense引脚采样的电流值，达到i_sense1时；先将cc_control的值固定不变，将vo2_sense采样的值输出到cv_conrtol2，并将vo1_sense的值加上vmos后的计算值，输出到cv_conrtol1；此时所述控制电路输出改变为由cv_conrtol2进行控制，当外部调光信号继续调低，通过缓慢减小cv_control引脚的电压值，来降低输出电压，使所述控制电路工作在线性区域，实现调光。

当外部调光信号由小变大时，i_sense引脚采样的电流值达到i_sense1时，所述控制电路先将cv_ref_1值输出到cv_conrtol1引脚，再将cv_ref_2的值输出到cv_conrtol2引脚，所述控制电路输出由cv_conrtol2控制变为由cc_control恒流控制。

当外部调光信号继续由小变大时，所述控制电路通过计算逐渐增大cc_control引脚的电压值，调大输出电流直到cc_control达到cc_ref,此时退出调光控制模式。

由cv_control_1电压控制环路控制输出在恒压工作状态时，输出电压恒定，此时q16为直通状态，输出电压跟随v01电压；

由cc_control电流控制环路控制输出在恒流工作状态时，输出电流恒定，此时q16位直通状态，输出电压跟随v01电压；

由cv_control2以及q16、q17、ec10及其外围电路控制输出在小功率状态下输出电压的稳定；，此时q16工作在放大区，控制输出电压恒定。

本实施例利用现有最先进的拓扑电路，实现超高效率的电源驱动，避免高效率拓扑结构。

实施例2

本实施例公开高分辨率led调光控制电路的第一部分电路，如图2所示由cx1、l1、l2、cx2组成emi滤波电路，降低电源对电网的ce干扰，以及对空间的re干扰，并提升cs、rs抗扰。

由db1、c1组成整流滤波电路，将输入交流电整流成直流；

经过u1、l3-a、l5-a、d2、q1、ec1及其外围电路控制后，将输入电压升压为400v恒压；

k1-b、k1-a电路及其外围电路，控制电源启动后，由继电器短路热敏电阻rt1，已提升整机效率；电路通过r50、r51、r52、r40、c47电容，采样输入端的电压，当输入电压跌落或者反复开关机时，可由q6控制继电器工作的时间节点。

上述第一部分是控制电路空载时使用，控制电路启动后，控制中心根据预设的cv_ref_1、cv_ref_2、cc_ref初始值，分别从三个输出引脚输出到cv_control_1、cv_control_2、cc_control，因控制电路未接入负载，此时控制环路主要由电压环路cv_control_1对高频开关电源led驱动进行环路控制，输出为恒压模式。

实施例3

本实施例公开高分辨率led调光控制电路的第二部分电路，如图3所示由u2、q2、q3、t1、c6a、c6b及其外围电路，构成llc一次侧功率回路，mos管工作零电压开通、状态，极大的降低了q2、q3的开关损耗，提升整机能效。

p1为副边电压、电流采样反馈闭环控制光耦，实时根据输出负载情况调整llc电路工作频率，来达到稳定输出电压的目的。

p2为输出过压保护控制光耦，当输出过压时，p2三极管侧导通，将15v电压限流后灌入芯片8脚，以及关闭芯片vcc输入，使芯片关闭输出。

第二部分电路服务控制电路工作在恒流模式，当接入led照明灯具负载后，当输出电流经过转换后，达到控制预设的cc_ref值，此时控制电路进入恒流工作模式，输出的控制环路由环路cc_control控制，控制电路分别从vo1_sense引脚采集vo1的输出电压值，从vo2_sense引脚采集vo2的输出电压值，从i_sense引脚采集输出电流值，此时i_sense与控制电路初始设置值一致。

实施例4

本实施例公开高分辨率led调光控制电路的第三部分电路，如图4所示由d3a、d3b、t1-b、t1-c、ec6、ec7、ec8、ec9组成输出全波整流滤波电路。将一次侧llc工作的高频电压、电流，整流成输出直流。

由cv_control_1电压控制环路，控制输出在恒压工作状态时，输出电压恒定。此时q16为直通状态，输出电压跟随v01电压。

由cc_control电流控制环路，控制输出在恒流工作状态时，输出电流恒定。此时q16位直通状态，输出电压跟随v01电压

由cv_control2以及q16、q17、ec10及其外围电路，控制输出在小功率状态下，输出电压的稳定。此时q16工作在放大区，控制输出电压恒定。

第三部分电路服务控制电路工作在高精度调光模式，当外部调光信号接入dimm_in后，对调光信号进行判断，当控制电路分析计算出调光信号作用后的输出电流大于i_sense1时，高频开关电源驱动继续由恒流环路控制，调光电路通过改变cc_control引脚的值，来改变输出电流的大小，来达到调光的目的。控制电路分别从vo1_sense引脚采集vo1的输出电压值，从vo2_sense引脚采集vo2的输出电压值，从i_sense引脚采集输出电流值，输入到控制中心，与控制电路预设的vo1_sense1、i_sense1进行比较。

当调低外部调光信号后，控制电路继续降低cc_control引脚的值，调低输出电流；当通过i_sense引脚采样的电流值，达到i_sense1时；控制电路先将cc_control的值固定不变，将vo2_sense采样的值，输出到cv_conrtol2，将vo1_sense的值，加上vmos(mos管ds压降，根据产品参数调整控制电路预设值)后的计算值，输出到cv_conrtol1；此时控制电路输出改变为由cv_conrtol2进行控制。

当外部调光信号继续调低，此时控制电路继续由cv_control2进行控制，控制电路通过缓慢减小cv_control引脚的电压值，来降低输出电压，使控制电路工作在线性区域，以达到输出调光目的。可以实现整个控制电路在输出较低或者超低的功率时，led灯的灯光，不会因为开关电源进入间歇工作模式，而引发的灯光闪烁。

当外部调光信号由小变大时，i_sense引脚采样的电流值，达到i_sense1时，控制电路先将cv_ref_1值，输出到cv_conrtol1引脚，再将cv_ref_2的值，输出到cv_conrtol2引脚，此时cc_control的值，因调光信号由大变小的过程中，被控制电路固定，控制电路由cv_conrtol2控制，变为由cc_control恒流控制。

当外部调光信号继续由小变大时，控制电路通过计算逐渐增大cc_control引脚的电压值，调大输出电流。直到cc_control值，达到cc_ref,此时控制电路退出调光控制模式。

实施例5

本实施例公开高分辨率led调光控制电路的第四部分电路，如图5所示第四部分是辅助供电电路，由此部分flyback电路，输出15v直流恒压电源，给继电器、芯片、采样、运放等器件供电。

综上所述本发明利用现有最先进的拓扑电路，实现超高效率的电源驱动，避免高效率拓扑结构，解决在输出低功率、待机状态下间歇工作时，影响照明控制电路的光照效果和灯光抖动问题，使光线平滑度接近日出、日落的效果。在植物照明、动物照明和养殖行业照明中能够借助本发明在尽可能节约能源的基础上，尽可能的模拟日出、日落，光线由暗变亮，再由亮变暗平滑变动，提升照明体验。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。